Видове ерозия на скалите: механично и химично изветряне

Изветрянето преобразува скалите от нестабилен материал в по-стабилен чрез взаимодействието на различни минерали и природни сили. Вятърът, водата, топлината и ледът са само част от източниците на изветряне. Подобно на цялата материя, силите, действащи върху скалите, могат да предизвикат единствено механична или химична промяна. Например скалите, които са счупени, разтопени или раздробени, се подлагат на механично изветряне. А когато водата и минералите реагират помежду си и обменят атоми със скалния материал, процесът е химично изветряне.

Механично изветряне

Как протича процесът?

Постоянният физически натиск, упражняван от околната среда или от живите организми, е ключов фактор за механичното изветряне на скалите. Растенията и животните, които използват скалите като местообитание, добавят допълнително тегло и пространствено напрежение. Този стрес води до образуването на пукнатини и цепнатини, известни като „стави“ (joints), в скалните формации. Природните бедствия — като вулканични изригвания и земетресения — са впечатляващи, но сравнително редки причини за изветряне.

При механичното изменение скалите запазват първоначалния си минерален състав. Дори лавата — разтопената скала — претърпява само физическа фазова промяна в резултат на термичното напрежение. Един класически пример е т.нар. морозно клиновидно изветряне (frost wedging): дъждовната вода прониква в пукнатините на скалата, замръзва, увеличава обема си и така разширява и натоварва кристалната структура на скалните молекули.

Химично изветряне

Ролята на водата

Долните слоеве на почвата, където скалите и околната среда са в постоянно взаимодействие, са основното място на химичното изветряне. Водата играе централна роля в този процес и участва в три отделни механизма:

• Хидролиза. Водата лесно разгражда минералния състав на скалите чрез обмен на водородни йони, който нарушава структурната решетка на молекулярния състав на скалата.
• Въглеродна киселина. Въглеродният диоксид, отделян естествено в почвата, реагира с водата и образува киселина, която окислява скалния материал, създава нови съединения и разгражда скалата.
• Абсорбция. Водата може да бъде погълната от скалната решетка и да доведе до образуването на напълно различен материал с нова минерална структура.

Когато химически разграденият скален материал бъде отнесен от водата или от вятъра, целият процес се нарича ерозия. Излужването настъпва, когато минералните йони реагират с различни агенти и скалата се разгражда. Окислението и дехидратацията също са примери за химично изветряне.

Резултати и значение

Химичното изветряне обикновено произвежда соли, глина, пясък или силициев диоксид, както и каньони и проломи. Механичното изветряне формира планини, отвесни скалисти склонове и платота, чакъл и острови.

Произходът на солената морска среда може да бъде проследен до солта — страничен продукт от химичното изветряне на скалите на сушата, която в продължение на милиарди години е била отнасяна и акумулирана в океаните. Планините и островите са резултат от мащабно физическо изветряне, причинено от огромни движения на континенталните плочи, които се сблъскват и издигат планини или се откъсват и създават острови.